一、 引言
气吹微缆以其优异的综合性能与独特的敷设方式在国内国际市场获得了广泛推广，主要用于城域网、接入网、通信干线网的建设。常见气吹微缆主要为半干式结构，截至目前，业界尚无全干式气吹微缆的成熟应用案例，全干技术在气吹微缆类领域尚属技术空白，并且有数据表明松套管内清除油膏后在阻燃方面有很大提升，该产品为阻燃微缆提供显著技术支持。作为新用户技术解决方案，全干式气吹微缆具有低碳环保、重量轻、接续时间短、气吹距离长、施工便捷等突出优势。本文设计生产了一种72芯全干式气吹微缆，并进行了相关试验。
二、结构设计和材料选型
全干式气吹微缆的核心制备工艺聚焦于管内固态阻水材料的精准选型与高难度工艺控制，采用"1+6"结构体系——中心加强件选用玻璃纤维增强塑料，外围通过SZ绞合工艺环绕6根元件管，每根元件管内含12芯光纤单元。该结构中的松套管特意预留了阻水材料专用空间，既避免空间不足引发光纤衰减异常，又通过调整高模量阻水纱与光纤的相对状态，消除纱线弹性拉伸对光纤造成的附加应力，从而规避衰减风险。
当前行业主流的层绞套管内固态阻水方案包含阻水纱、阻水光纤、阻水粉三大类。其中阻水光纤易受潮导致放纤粘连，稳定性欠佳；阻水粉在吹散吸附时存在定量控制难题，阻水效果波动大且易吸潮失效，甚至堵塞模具引发工艺缺陷。相较之下，阻水纱凭借连续稳定的阻水性能与优异的工艺适配性，成为管内阻水材料的首选方案。
为满足阻水效能与工艺兼容性双重需求，套管内阻水纱需实现"小尺寸、高模量"的复合特性。通过与材料厂商联合研发，成功开发出基于"脱落聚集式阻水原理"的新型微细阻水纱。该材料采用专利涂覆与固化工艺，确保涂层均匀附着、表面无颗粒缺陷，线密度极细的同时保持强吸水膨胀能力。其独特的阻水机制表现为：遇水后阻水涂层快速膨胀形成高粘附性凝胶，凝胶从纱线表面脱落并分散填充光缆内部微小缝隙，通过强附着力实现高效持久阻水。最终选定的阻水纱外径控制在200μm左右，兼具高膨胀速率特性，有效优化了套管尺寸适配性，显著提升了全干式气吹微缆的阻水性能与工艺稳定性。
设计具体光缆结构及主要性能指标要求如下：
三、全干式气吹微缆实现
1.全干式气吹微缆松套管尺寸与渗水控制
依托现有微缆松套生产线，利用电机轴传动的45/30精密挤出机确保PBT挤出量均匀稳定，实现微小的套管截面积。由于管内缺少填充介质支撑，在制管过程中极易受到收缩干扰或自重影响产生椭圆现象，为了保持套管外观的圆整度，改造管内气体填充系统，使用精密流量控制填充稳压气体形成支撑作用力，实现狭小且均匀的套管内孔尺寸。为保证套管尺寸固化，用双盘牵引机减小套管侧压力控制套管形状的稳定性，同时利用温水浴法控制套管的余长稳定性。
结合脱落聚集式阻水原理的新型阻水纱与小截面微套管的协同阻水优势，制备的1.4mm/1.15mm-12芯（200μm）套管24小时内渗水不超过3m，并且套管下线最大衰减系数为0.200dB/km（@1550nm）。
2.绞、护全制程关键工艺点控制技术
设计合适的小张力放线与绞合节距，同时调整扎纱节距及张力来减小套管变形，控制套管状态，在保证拉力值的情况下，提升光缆的温度性能。
选择合适拉伸比的微缆挤管模具，必要时可添加抽负压装置确保光缆圆整性。为控制护套层厚度与偏心度，应用梯度水温控制来控制PE材料后收缩，降低护套厚度，减少护套收缩对套管产生的变形量。下线检测发现有套管轻微变形，最大程度变形白管为1.02mm—1.72mm，这与护套牵引皮带压力过大、套管太薄、挤压套管过度有关。四、成品测试相关成品光缆下线1550nm窗口衰减系数最大值为0.190dB/km，衰减最大光纤分布在边带边纤上。根据相关应用场景对全干式气吹微缆进行衰减、渗水、机械和温度循环测试。依据IEC 60794与YD/T1460系列相关气吹微缆标准试验规定，机械性能结果如下表所示，部分机械性能测试相关图见下图。
结果可以看到，成品全干式气吹微缆符合机械性能标准要求。其中冲击性能测试中，补充冲击能量2J测试，试验后，外护套无目视可见裂纹，补充测试依旧合格，表明该成品光缆冲击测试高于标准要求。
根据标准YD/T 1460.4-2019《通信用气吹微型光缆及光纤单元 第4部分：微型光缆》对成品光缆进行环境性能的测试，结果见下表，试验结果合格，符合标准要求。
随着应用场景的不断扩展，对当今微缆的使用环境提出了更高的要求，微缆逐渐在-50℃以下的低温环境下运用。为探究该全干式气吹微缆的耐低温性能，补充该光缆在-50℃的温度循环试验，数据对比见下表。
可以看到，该全干式气吹微缆在两个温度循环条件下，相对普通油膏微缆，低温具备良好衰减性能，分析认为样品全干式气吹微缆具有优异的耐低温（-50℃）特性。
五、结论与展望
通过设计一种全干式气吹微缆，介绍了其材料选型及工艺实现手段，同时对其性能与应用可靠性进行探究，试验结果表明该结构全干式气吹微缆机械、环境性能优异以及在满足基本行业标准的前提下，具有相比填充式微缆更耐低温的特性，且具备优越的气吹表现。为积极响应国家的低碳环保政策，本次研发的全新微缆产品为绿色研发产品的设计提供新思路。（来源：中国线缆网） |
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